NO342484B1 - Støtteanordning for lagersammenstillinger - Google Patents

Abstract

En støtteanordning for en lagersammenstilling inkluderer et hus med en boring og en senterlinje og et lager med en boring for opptak av en roterbar aksel. Støtteanordningen har et ringfon-net legeme som kan anordnes i husboringen og med en sentral akse og indre og ytre overflater forløpende periferisk om aksen, hvilken indre overflate definerer en sentral boring for opptak av lageret. En eller flere første integrerte fjærdeler strekker seg generelt mellom de indre og ytre overflatene og har en første stivhet, og en eller flere andre integrerte fjærdeler er alle adskilt periferisk fra de(n) første fjæren(e). Den andre fjæren strekker seg generelt mellom de indre og ytre overflater og har en andre, størrestivhet. Legemeterjusterbartvinkelposisjonerbartomlegemsaksenforåjustere en posisjon for akselaksen i forhold til husets senterlinje ved anbringelse i understøttelsesboringen.

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører fluidmaskineri, og mer spesifikt lagersammen-stillinger for understøttelse av roterende deler av slikt fluidmaskineri.

Støtteanordninger for posisjonering av et lager i et hus er kjent fra tidligere. Visse tidligere støtteanordninger inkluderer integrerte fjærelementer som avbøyes under belastning overført fra en aksel til lageret. Slike fjærelementer er generelt identisk konstruert og adskilt periferisk fra hverandre om et senter eller en sentral akse for støtteanordningen. Typisk er slike støtteanordninger integrert utformet med ytre deler av lagerhuset.

US-3 630 586 beskriver et nålelager anbrakt mellom en aksel og et hus. Lageret omfatter en tynn stålring som er festet i en hylse som har to soner, som utgjør stive støtter for ringen. Hylsen har også et segment som har en stor vinkelutvidelse som utøver radialt trykk på ringen.

Det er en hensikt med den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en forbedret støtteanordning og en forbedret lagersammenstilling.

Denne hensikten oppnås ved støtteanordningen angitt i krav 1 og lagersammenstillingen angitt i krav 13.

Ytterliger utførelsesformer er angitt i de uselvstendige krav.

Det foregående sammendraget, så vel som den detaljerte beskrivelse av foretrukne utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse, vil bli bedre når de leses i forbindelse med de vedlagte tegninger. For det formål å illustrere oppfinnelsen er det i tegningene, som er skjematiske, vist utførelsesformer som for tiden foretrekkes. Det skal imidlertid forstås at den foreliggende oppfinnelse ikke er begrenset til de nøyaktige arrangementer og instrumentaliteter som er vist. I tegningene er:

fig. 1 et frontplanriss av en for tiden foretrukket utførelsesform av en støtte -anordning i henhold til den foreliggende oppfinnelse;

fig. 2 et hevet sideriss i tverrsnitt av støtteanordningen, vist anordnet i en lagersammenstilling;

fig. 3 et svært forstørret, avbrutt frontplanriss av støtteanordningen, som viser en første fjærsammenstilling;

fig. 4 er et svært forstørret, avbrutt frontplanriss av støtteanordningen, som viser en andre fjærsammenstilling;

fig. 5 er et svært forstørret, avbrutt frontplanriss av støtteanordningen som viser et grensesnitt mellom første og andre fjærsammenstillinger;

fig. 6 er et annet frontplanriss av støtteanordningen, vist med fjærdelene skravert for å indikere mulige lastveier gjennom støtteanordningslegemet;

fig. 7 er en alternativ konstruksjon av støtteanordningen;

fig. 8 er en annen alternativ konstruksjon av støtteanordningen;

fig. 9 er et hevet riss av støtteanordningen i en lagersammenstilling, vist i en første posisjon om en legemsakse;

fig. 10 er et svært forstørret, avbrutt riss av en bunndel av figur 9;

fig. 11 er et hevet riss av støtteanordningen i en lagersammenstilling, vist i en andre posisjon om legemsaksen;

fig. 12 er et svært forstørret, avbrutt riss av en bunndel av figur 11;

fig. 13 er et hevet riss av støtteanordningen i en lagersammenstilling, vist i en tredje mellomposisjon om legemsaksen;

fig. 14 er et svært forstørret, avbrutt riss av en bunndel av figur 13; og fig. 15 er et svært forstørret, avbrutt sideriss av et ringformet legeme hos støtteanordningen, som viser en foretrukket forbindelse mellom de to legemshalvdeler.

En viss terminologi blir benyttet i den etterfølgende beskrivelse, bare for enkelhets skyld, ikke som begrensning. Ordene ”indre”, ”innover” og ”ytre”, ”utover” viser til retninger mot og vekk fra, respektivt, en designert senterlinje eller et geometrisk senter hos et element som blir beskrevet, der den bestemte mening enkelt fremgår av beskrivelsens kontekst. Som benyttet heri har ordet ”forbundet/koplet” til hensikt å inkludere direkte forbindelser mellom to elementer uten noen andre elementer anordnet derimellom og indirekte forbindelser mellom elementer i hvilke et eller flere andre elementer er anordnet derimellom. Terminologien inkluderer ordene spesifikt nevnt ovenfor, avledninger av disse, og ord med lignende betydning.

Ved nå å henvise til tegningene i detalj, hvor like henvisningstall blir benyttet for å indikere like elementer gjennom det hele, er det i fig. 1-15 vist en støtteanordning 10 for en lagersammenstilling 1, hvilken lagersammenstilling 1 inkluderer et hus 2 og lager 3. Huset 2 har en indre periferisk overflate 2a som i det minste delvis definerer en sentral boring 4 og en senterlinjeLHforløpende gjennom boringen 4, og lageret 3 har en boring 5 for opptak av en aksel S som kan rotere om en akse ASog en ytre periferisk overfalte 3A. Støtteanordningen 10 inkluderer et generelt ringformet legemet 12 som kan anordnes inne i husboringen 4 og med en sentral akse AB, indre og ytre periferisk overflate 14, 16 forløpende om aksen AB, og motsatte radielle eller ”side-”overflater 15A, 15B. Den indre periferiske overflaten 14 definerer en sentral boring 18 konfigurert for å oppta lageret 3 slik at støtteanordningen 10 bibeholder lageret 3 posisjonert i husboringen 4. Videre strekker minst 1, og fortrinnsvis et flertall første integrerte fjærdeler 20 seg a lle generelt mellom de indre og ytre overflatene 14, 16 og har stivhet av en første verdi K1. I tillegg er minst en, og fortrinnsvis et flertall andre integrerte fjærdeler 22 adskilt periferisk om legemsaksen ABfra den minst ene første fjæren 20, idet hver andre fjær 22 også forløper generelt mellom de indre og ytre overflater 14, 16 og har stivhet av en andre verdi K2. Den andre stivhetsverdien K2er vesentlig større enn den første stivhetsverdien K1, slik at hver første fjær 20 har en vesentlig større fjærkonstant enn hver andre fjær 22.

Hver av de første og andre fjærene 20, 22 inkluderer en første ende 20a, 22a som generelt kan kontakte lagerets ytre overflate 3a og en andre ende 20b, 22b som generelt kan kontakte husets indre overflate 2a. Fortrinnsvis er hver fjær 20, 22 en utliggerfjær (”cantilever” spring) som inkluderer en generelt spiss utliggerdel 21, 23, respektivt, forløpende generelt periferisk i forhold til legemsaksen AB. Hver fjærutliggerdel 21, 23 kan avbøyes eller bøyes i forhold til legemsaksen ABi generelt raidelle retninger RI, Ro, som indikert i figurene 3 og 4. Videre har hver utliggerdel 21, 23 en radiell tykkelse tR1, tR2, hvor den radielle tykkelsen tR2av hver andre fjærutliggerdel 23 er vesentlig større enn denne radielle tykkelsen tR1til hver første fjærutliggerdel 21, og således tilveiebringe større stivhet for de andre fjærene 22.

Med den ovennevnte konstruksjon er legemet 12 justerbart vinkelposisjonerbar om legemsaksen ABfor å justere en posisjon hos akselaksen ASi forhold til hussenterlinjen LHnår akselen S og lageret 3 er anordnet i støtteanordningen 10, spesifikt boringen 18. Fortrinnsvis forløper husets indre periferiske overflate 2a i det minste delvis eksentrisk om husets senterlinje LHslik at husboringen 4 generelt er eksentrisk (det vil si om senterlinjen LH) og akselen S har en last F som utøver en nettokraft på lageret 3 generelt langs en radiell kraftlinje eller ”belastningslinje” LF. En slik aksellast F inkluderer vekten av akselen S og eventuelle komponenter båret derpå (for eksempel løpehjul, en separator, etc.), og kan inkludere horisontalt eller vertikalt oppoverrettet belastning generert dynamisk under turbomaskinoperasjon (for eksempel utøvd av en volutt). Støtteanordningslegemet 12 er vinkelforflyttbar i motsatte retninger C1, C2om sentralaksen ABfor å posisjonere de første og andre fjærene 20, 22 i forhold til akselen S slik at lasten F avbøyer minst en, og fortrinnsvis et flertall, av de første og andre fjærene 20, 22 med en radiell ”avbøynings”-avstand DNfor å posisjonere akselaksen ASgenerelt kolineært med husets senterlinje LH.

Med andre ord kan støttelegemet 12 bli vinkeljustert i husboringen 4 inntil enten den minst ene første fjæren 20 eller den minst ene andre fjæren 22 bærer en større del av belastningen F enn de andre fjærene 22, 20, som nødvendig får den resulterende avbøyningen forårsaket av lasten F for å ”sentrere” akselen S i huset 2. Mer spesifikt forflyttes akselen S en større avstand DSi forhold til huset 2 (for eksempel nedover vertikalt, lateralt sideveis, etc.) når den minst ene første fjæren 20 er mer proksimal enn den minst ene andre fjæren 22 i forhold til lastlinjen LF, som ytterligere beskrevet nedenfor. Ved å være justerbar for å gi rom for ulike belastningstilstander tilveiebringer støtteanordningen 10 henhold til den foreliggende oppfinnelse en ”standard design” hvor den enkle støtteanordningen 10 kan bli benyttet i et mangfold ulike applikasjoner, produkter, etc. og er i stand til å gi rom for variasjoner grunnet tilvirkningstoleranser, etc. i en hvilken som helst bestemt anvendelse (for eksempel en spesifikk kompressor-modell).

Etter å ha beskrevet basiselementene og –funksjonen ovenfor, blir disse og andre komponenter hos støtteanordningen 10 og lagersammenstillingen 1 i henhold til den foreliggende oppfinnelse beskrevet mer detaljert nedenfor.

Ved spesielt å henvise til fig.2 blir støtteanordningen 10 fortrinnsvis benyttet med en lagersammenstilling 1 som inkluderer et pressfilmdempelager 3. Ettersom sl ike lagere er kjent fra tidligere og den spesifikke lagerstrukturen ikke er formål for den foreliggende oppfinnelse, er detaljene ved det foretrukne pressfilmlager 3 utenfor omfanget av den foreliggende beskrivelse. Imidlertid skal det bemerkes at støtte -anordningen 10 kan bli benyttet sammen med hvilken som helst type lager, slik som for eksempel kardanske lagere, kulelager, nålelagere, rullelagere, etc. av en hvilken som helst passende størrelse eller konfigurasjon, så lenge støtteanordningen 10 er i stand til å generelt fungere som beskrevet heri. Videre, selv om huset 2 fortrinnsvis er utformet med en eksentrisk boring 4, kan huset 2 ha en i det vesentlige sirkulær boring, og kan være utformet på en hvilken som helst passende måte som er i stand til å oppta støtteanordningen 10 og gjøre det mulig for støtteanordningen 10 å fungere som generelt beskrevet heri. I tillegg er lagersammenstillingen 1 fortrinnsvis utformet med et ringformet klaringsrom 9 mellom lagerets ytre diameter PBog husets indre diameter DHsom er minst delvis fylt med dempefluid (for eksempel olje), som best vist i fig. 2. Klaringsrommet 9 har en radiell bredde WCdimensjonert for å tilveiebringe en ”pressfilm”-dempevirkning mellom lageret 3 og huset 2, som er spesielt fordelaktig ettersom de foretrukne slissede åpninger (beskrevet nedenfor) hos støtteanordningen 10 typisk er for store/brede til å generere pressfilmdemping, som beskrevet nedenfor.

Ved nå å henvise til figurene 3-5, inkluderer hver av de første og andre fjærene 20, 22 fortrinnsvis en indre støttedel 24, 25, respektivt, som kan kontakte lageret 3 og en ytre basisdel 26, 27, respektivt, som kan kontakte huset 2. En sentral langstrakt del 28, 29 forløper mellom hver støttedel 24, 25 og de tilknyttede basisdeler 26, 27, og tilveiebringer fjærutliggerdelen 21, 23, som beskrevet ovenfor. Hver støttedel 24, 25 er utformet av en generelt rektangulær, indre seksjon av legemet 12 har en overflate 24a, 25a som kan kontakte lagerets ytre overflate 3a. Videre er hver basisdel 26, 27 utformet av en generelt rektangulær, ytre seksjon av det ringformede legemet 12 og har en overflate 26a, 27a som kan kontakte husets indre overflate 22a. Videre er den sentrale eller ”utligger”-delen 28, 29 av hver fjær 20, 22 generelt utformet av en spiss, sentral seksjon av legemet 12 som strekker seg generelt periferisk om legemsaksen AB. Hver utliggerdel 28, 29 har en første ende 28a, 29a integrert koplet til eller utformet med den tilknyttede støttedel 24, 25 og en andre ende 28b, 29b integrert koplet til/utformet med den tilknyttede basisdel 26, 27. Som beskrevet ovenfor er hver av utliggerdelene 28, 29 avbøybare om den tilknyttede basisdelen 26, 27, slik at støttedelen 24, 25 er generelt radielt forflyttbar i forhold til legemsaksen ABi motsatte retninger RI, R2. Med andre ord kan hver utliggerdel 28, 29 bøyes om en stasjonær basisdel 26, 27 for å bevege den ”frie” utliggerenden 28a, 29a som en utliggerbjelke, for dermed å forflytte den tilknyttede støttedelen 24, 25, og således lageret 2 og akselen S, som indikert i figurene 3, 4 og 9-14.

Videre inkluderer støttelegemet 12 fortrinnsvis minst to første fjærdeler 28 anordnet slik at basisdelen 26 til de to fjærer 20 er integrert koplet sammen for å danne en første fjærsammenstilling 30. Utliggerdelen 28 av de to sammenkoplede første fjærene 20 forløper fortrinnsvis fra den tilknyttede basisdel 26 i motsatte vinkelretninger om den sentrale aksen AB, slik at hver fjærsammenstilling 30 blir generelt T-formet. Aller helst inkluderer støtteanordningen 10 to første fjærsammenstillinger 30 adskilt periferisk fra hverandre om legemsaksel ABi omtrent ett hundre og åtti grader (180º). Tilsvarende inkluderer støttelegemet 12 fortrinnsvis også minst to andre fjærer 22 med integrert sammenkoplede basisdeler 27 og utliggerdeler 29 forløpende i motsatte vinkelretninger, som danner en generell T-formet andre fjærsammenstilling 32. Som for de første fjærsammenstillingene 30, inkluderer støtteanordningen 10 også minst to andre fjærsammenstillinger 32, idet de to andre fjærsammenstillingene 32 er periferisk adskilt fra hverandre om legemsaksen ABi omtrent hundre og åtti grader (180º), idet hver andre fjærsammenstilling 32 generelt er adskilt omtrent 90º fra hver av de to første fjærsammenstillingene 30. Støtteanordningen 10 inkluderer således fortrinnsvis to av hver av de første og andre fjærsammenstillingene 30, 32 anordnet for periferisk å vekselvirke om legemsaksen AB.

Videre er støttedelen 24 til hver første fjær 20 fortrinnsvis integrert utformet med støttedelen 25 til en tilstøtende andre fjær 22, og omvendt, selv om de tilstøtende støttedelene 24, 25 alternativt kan være adskilt ved å tilveiebringe en passende sliss eller åpning derimellom (ikke vist). Fortrinnsvis har støttelegemet 12 et flertall generelt spisse, indre konnektordeler 34 som hver strekker seg mellom de to første fjærstøtte-delene 24 til hver første fjærsammenstilling 30. I tillegg strekker en eller flere andre buede indre koplingsdeler 36 seg alle mellom de to andre fjærstøttedelene 25 til hver andre fjærsammenstilling 32. Som sådan, med de integrert utformede tilstøtende støttedelene 24 og 25 og de integrerte koplingsdelene 34, 36, er legemets indre overflate 14 i det vesentlige kontinuerlig om legemsaksen AB, slik at lasten F overført fra lageret 3 til støtteanordningen 10 blir fordelt over et relativt stort areal, som dermed reduserer lokale belastninger. Imidlertid, som vist i fig. 7, kan støttelegemet 12 være utformet slik at en generelt buet forsenkning 35 strekker seg radielt utover fra legemets indre overflate 14 mellom de to støttedelene 24 til hver første fjærsammenstilling 30, og en annen generelt buet forsenkning 37 strekker seg radielt utover fra legemets indre overflate 14 og mellom de to støttedelene 25 til hver andre fjærsammenstilling 32. I en slik alternativ konstruksjon blir totalvekten til støtteanordningen 10 redusert, men spenninger kan bli konsentrert ved de første og andre støttedelene 24, 25, som kan bli delvis lindret ved å tilveiebringe forlengelser 39 for å øke støttedelkontaktaeralet.

Videre har støttelegemet 12 fortrinnsvis videre et antall generelt buede, ytre koplingsdeler 38 som hver forløper mellom en første fjærbasisdel 26 og basisdelen 27 til tilstøtende andre fjær 22, og omvendt. Slike ytre koplingsdeler 38 gjør det mulig for legemets ytre overflate 16 å være i det vesentlige kontinuerlig og fordeler lasten F fra støtteanordningen 10 til huset 2 over et relativt stort kontaktareal, og minimaliserer således spenningskonsentasjonen. Imidlertid, som vist i fig. 8, kan støtteanordningen 10 alternativt være utformet med et antall generelt krumme forsenkninger 42, som hver forløper radielt innover fra legemets ytre overflate 16 og periferisk mellom parene med tilstøtende første og andre fjærbsisdeler 26, 27. Som for de indre forsenkningene 35 og 37 reduserer de ytre forsenkningene 42 vekt, men kan øke spenningskonsentrasjonen, slik at fjærbasisdelene 26, 27 kan bli tilveiebragt med forlengelser 43 for å øke basis-delkontaktarealet. Videre kan de indre og ytre forsenkningene 35, 37 og 42 være utformet ved hjelp av en hvilken som helst passende fremgangsmåte, slik som fresing eller annen type maskinering mellom de integrerte støttedelene 24, 25 og/eller basis-delene 26, 27, eller ved støping eller annen utforming av støttelegemet 12 med innover-ragende støttedeler 24, 25 og/eller utoverragende basisdeler 26, 27.

Ved nå å henvise til fig. 1 og 3-5, er de integrerte utløperfjærende 20 og 22 fortrinnsvis utformet ved å tilveiebringe et antall slissede åpninger i støttelegemet 12. Mer spesifikt inkluderer støttelegemet 12 fortrinnsvis minst en, og fortrinnsvis 4, første krumme slissede åpninger 50 og minst en, og fortrinnsvis fire, andre krumme slissede åpninger 52. Hver av de første og andre slissede åpningene 50, 52 strekker seg aksielt mellom de radielle overflater 15A, 15B og har en sentral radius R1, R2, respektivt, om legemsaksen AB. Videre er den andre åpningsradien R2større enn den første åpningsradien R1og hver andre åpning 52 er radielt adskilt utover fra en av de første åpninger 50, slik at utliggerdelen 28 av den første fjæren 20 er i det minste delvis definert mellom hvert proksimale par med første og andre åpninger 50, 52. Aller helst er de fire første slissede åpningene 50 anordnet i to par, hvor hvert par med åpninger 50 er definert med to motvendende periferiske overflater 51A, 51B som danner en enkel, relativt lang kontinuerlig slisse 53, men som alternativt kan være tilveiebragt av to separate åpninger 50 (ikke vist).

Videre inkluderer legemet 12 også fortrinnsvis minst en, og fortrinnsvis fire, tredje krumme slissede åpninger 54 og minst en, og fortrinnsvis fire, fjerde krumme slissede åpninger 56. Hver slissede åpning 54, 56 strekker seg aksielt mellom legemets radielle overflater 15A, 15B, og har en sentral radius R3, R4om legemsaksen AB. Den fjerde åpningsradien R4er større enn den tredje åpningsradien R3, og den fjerde åpningen 56 er radielt adskilt utover fra den tredje åpningen 54 slik at utliggerdelen 29 av en andre fjær 22 i det minste delvis defineres mellom de tredje og fjerde åpninger 54, 56. Aller helst er de fire tredje slissede åpningene 54 anordnet i to par, med hvert par med åpninger 54 definert av to motvendende periferiske overflater 55A, 55B som danner en enkel, relativt lang kontinuerlig sliss 57, men som alternativt kan være tilveiebragt som fullstendig separate åpninger 54, 56 (ikke vist).

Videre er hvert par med tredje og fjerde åpninger 54, 56 periferisk adskilt fra hvert par med første og andre åpninger 50, 52, slik at de fire parene med åpninger 50/52 og 54/56 veksler periferisk om legemsaksen AB. Videre er hver første radius 50 fortrinnsvis større enn hver tredje radius 54, eller alternativt er hver fjerde radius 56 større enn hver andre radius 52, slik at den andre fjærutliggerdelen 29 har en radiell tykkelse tR2som er vesentlig større enn en radiell tykkelse tR1for den første fjærutliggerdelen 28, som beskrevet ovenfor. Som sådan har hver andre fjær 22 større stivhet, og avbøyes således mindre avstand for en gitt last F, sammenlignet med hver første fjær 20, som beskrevet ovenfor og mer detaljert nedenfor.

I tillegg er hver fjerde åpningsradius R4generelt lik hver andre åpningsradius R2og de andre og fjerde åpninger 52, 56 er fortrinnsvis begge generel t definert av et enkelt par med motvendende periferiske overflater 58A, 58B. Med andre ord er hver andre og fjerde åpning 52, 56 tilveiebragt av en enkel, relativt lang sliss 60, selv om de to åpningene 52, 56 kan være utformet som separate åpninger (ikke vist). Fortrinnsvis har hver sliss 60 (og således overflaten 58A, 58B som definerer slissen 60) en sentralt radielt innoverforskjøvet seksjon 62 som forbinder de tilknyttede andre og fjerde åpninnger 52, 56 med hverandre og danner en generelt ”U -formet” hengsel 64 mellom tilstøtende første og andre fjærer 20, 22. Hver hengsel 64 er konfigurert for å muliggjøre relativ periferisk bevegelse av de tilstøtende parene med fjærer 20, 22, og dermed underlette generell radiell bevegelse av hver fjærutliggerdel 21 eller 23. Videre kan legemet 12 også inkludere en generelt radiell slisset åpning 66 forløpende fra legemets indre overflate 14 til hver slisseforskyvningsseksjon 62, slik at hvert tilstøtende par med fjærer 20, 22 ikke er forbundet med hverandre, som vist i fig. 3-5. Som sådan øker hver radielle sliss 66 ytterligere evnen til relativ bevegelse mellom tilstøtende fjærer 20, 22. Imidlertid kan legemet 12 alternativt være tilveiebragt med halvsirkulære åpninger eller ”skjell” som hvert er anordnet generelt sentralt i et separat av de foretrukne ytre slisser 60, for i det vesentlige å fungere som en hengsel, eller slissen 60 kan være utformet uten noen hengsel eller skjell (ingen av disse er vist).

Ved spesielt å henvise til fig.5 er hver av de første, andre, tredje og fjerde slissede åpninger 50, 52, 54 og 56 fortrinnsvis utformet med en radiell bredde WR på minst 0,127 mm og aller helst minst 0,254 mm for å tilveiebringe tilstrekkelig klaring til at fjærene 20, 22 kan avbøyes uten å ”nå bunnen”. Imidlertid, med slissede radielle bredder WR av en slik størrelsesorden, er støtteanordningens 10 evne til å tilveiebringe demping neglisjerbar, spesielt sammen-lignet med dempevirkningen tilveiebragt i det ringformede klaringsrommet 9 mellom lageret 3 og huset 2, som beskrevet ovenfor. Som sådan kan hver slissede åpning 50, 52, 54 og 56 være utformet med en radiell bredde på minst 20 WR på minst 0,508 mm og til og med 0,762 mm eller mer. Med mindre størrelse på lagrene 3 kan støtteanordningen 10 ha slissede åpninger 50, 52, 54 og 56 utformet ved hjelp av en elektronisk trådavstandsmålings-prosess (wire EDM process), eller en hvilken som helst annen presisjonskutteprosess, og ved anvendelse sammen med lageret 3 med større diameter kan åpningene 50, 52, 54, 56 være utformet ved hjelp av en annen prosess, slik som fresing. Videre kan de slissede åpningene 50 ,52, 54 og 56 være utformet for å inkludere forstørrede ende-partier 59, som vist i figurene 3-5, som både tjener til å tilveiebringe en åpning for mating av EDM-tråd under tilvirkning og å redusere spenningskonsentrasjonen. I tillegg kan støtteanordningen 10 videre innbefatte et polymert materiale eller gummi-materiale (ikke vist) anordnet innenfor minst en av de slissede åpningene 50, 52, 54 eller 56 for å tilveiebringe demping av anordningen 10.

Med henvisning til figurene 1, 2 og 15, er det ringformede legemet 12 fortrinnsvis ”horisontalt splittet” eller utformet av øvre og nedre halvsirkulære ringhalvdeler 17, 19 sammenstilt til å danne totallegemet 12, som indikert i fig. 1, for å underlette installasjon av støtteanordningen 10 inne i lagersammenstillingen 1. Som best vist i fig. 15, har hver ringhalvdel 17, 19 to motsatte ender 17A, 17B og 19A, 19B, respektivt, som kan anordnes mot en tilsvarende ende av en annen ringhalvdel 19, 17 for å danne motliggende ringendepar 17A/19A og 17B/19B. Aller helst har en ende av hvert par 17A/19A og 17B/19B et øre 70 med et gjennomgående hull 71 og den andre enden av hvert par 17A/19A og 17B/19B har en lomme 72 konfigurert for å motta øret 70 og med fluktende hull 73. Støtteanordningen 10 har videre to tapper 74 som hver kan anordnes inne i et av settene med fluktende hull 71 og 73 for å bibeholde hvert øre 70 inne i hver lomme 72, og dermed frigjørbart kople de to ringhalvdelene 17, 19 til hverandre. Imidlertid kan støttelegemet 12 alternativt være utformet som en enkel, integrert sirkulær ring, to ”vertikalt splittede” halvsirkulære ringhalvdeler, tre eller flere separate krumme segmenter sammenstilt til å danne legemet 12, etc. (ikke vist).

Fortrinnsvis har støttelegemet 12 en innvendig diameter D1dimensjonert mindre enn lagerets ytre diameter DBog en ytre diameter DOdimensjonert større enn husboringens innvendige diameter DH, som indikert i fig. 2. Som sådan kontakter støttens indre overflate 14 og lagerets ytre overflate 3a hverandre med en friksjonspasning, og støttens ytre overflate 16 og husets indre overflate 2a kontakter hverandre også med en friksjonspasning. Med slik tilkopling av støtteanordningens overflate 14, 16 og lager- og husoverflatene 3a, 2a, blir pasningsslitasje hos støtteanordningen 10 minimalisert, og fortrinnsvis i det vesentlige eliminert.

Imidlertid kan støtteanordningen 10 bli tilkoplet lageret 3 og/eller huset 2 ved hjelp av hvilke som helst passende midler, slik som gjengefesteinnretninger, kiler, etc. I tillegg kan støtteanordningslegemet 12 fordelaktig festes i huset 2 ved hjelp av passende midler, fortrinnsvis nagling (doweling), for å bibeholde vinkelposisjonen av støtteanordningen 10 om husets senterlinje CH.

Ved å henvise til fig. 2 blir, før bruk, lagersammenstillingen 1 med støtteanordningen 10 i henhold til den foreliggende oppfinnelse sammenstilt generelt på den følgende måte. Lageret 3 blir montert i den sentrale bor ingen 18 til støtteanordningen 10, og støtteanordningen 10 blir montert i husboringen 4.

Innledningsvis er støttelegemet 12 ikke festet i huset 2, for å muliggjøre vinkeljustering derav, som beskrevet nedenfor. Videre blir lagersammenstillingen 1 så montert om akselen S slik at akselen S strekker seg gjennom lagerboringen 5, enten med direkte sammenstilling av lagersammenstillingen 1 på akselen S eller ved montering av lagersammenstillingen 1 inne i et turbomaskinhus 8 (figur 2) og så innsette akselen S igjennom lagerboringen 5.

I alle tilfeller kan støtteanordningen 10 bli justert for å gi rom for de spesifikke aksel-lastbetingelser, som følger. Når størrelsesordenen for belastningskraften F er relativt mindre og/eller eksentrisiteten til husboringen 4 er relativt større, kan støttelegemet 12 bli posisjonert om husets senterlinje LHeller akselakse AS, for eksempel i en ”første” vinkelposisjon θ1, slik at en av de to første fjærsammenstillingene 30 blir generelt sentrert på lastlinjen LL, som vist i figurene 9 og 10. Det skal bemerkes at, som beskrevet heri, er betegnelsen av en hvilken som helst bestemt vinkelposisjon θnsom ”første”, ”andre”, etc. utelukkende for enkel beskrivelse, og støtteanordningen 10 kan bli sammenstilt i lagersammenstillingen 1 i en hvilken som helst bestemt første eller initiell posisjon, og kan bli forskjøvet eller rotert derifra etter behov for å ”sentrere” akselen 1. I den første posisjonen beskrevet ovenfor og vist i figurene 9 og 10 vil en gitt last F forårsake den største mengden avbøyning DMAXfor støtteanordningen 10, som fordelaktig tillater akselen S å forflyttes en avstand ds1tilstrekkelig til å posisjonere akselaksen ASgenerelt kolineært med husets senterlinje LH. Når lastkraftstørrelsesordenen er relativt større og/eller eksentrisiteten til husboringen 4 er relativt mindre, kan støttelegemet 12 bli justert om husets senterlinje LH/akselakse AS, for eksempel rotert i en retning C1til en andre vinkelposisjon θ2, slik at en av de to andre fjærsammenstillinger 32 blir generelt sentrert på lastlinjen LL, som vist i figurene 11 og 12. I dette arrangementet vil en bestemt last F forårsake den minste mengde avbøyning DMINhos støtteanordningen 10, men gjør det fremdeles mulig for akselen S å forskyves i tilstrekkelig avstand D2til å posisjonere akselaksen ASgenerelt kolineært med husets senterlinje LH.

Videre kan støttelegemet 12 være posisjonert i en hvilken som helst annen vinkelstilling om husets senterlinje LHeller akselakse AS, for eksempel rotert i en motsatt retning C2til en vinkelposisjon θ3, for å tilveiebringe en støtteanordningsavbøyning D1mellom grensene DMINog DMAXavhengig av størrelsen av lasten F, den spesifikke orientering av lastlinjen LL, og/eller husets eksentrisitet. For eksempel kan støtteanordningen 10 bli posisjonert slik at lastlinjen LLstrekker seg generelt like langt mellom en første fjærsammenstilling 30 og en tilstøtende andre fjærsammenstilling 32, som vist i fig. 13 og 14, slik at lasten F generelt deles av minst en del av de to fjærsammenstillingene 30, 32. I alle tilfeller er mengden støtteelementavbøyning D1, og således akselforskyvningen dsn, relativt større når en eller flere første fjærer 20 understøtter en større del av lasten F og relativt mindre når en eller flere andre fjærer 22 understøtter en større del av lasten F. Videre, selv om lasten F er vist i figurene 9-14 ved å virke langs en generelt vertikal linje LL, kan den faktiske nettolasten F på akselen 2 virke langs en linje LLsom er i det vesentlige horisontal, vertikalt oppover, eller i en hvilken som helst vinkel mellom horisontal og vertikal (ikke vist). I alle tilfeller, straks støtteanordningen 10 har blitt justert til en ønsket vinkelposisjon θn, blir støttelegemet 12 fordelaktig bibeholdt i en fast/fiksert posisjon i lagerhuset 2, fortrinnsvis ved hjelp av en eller flere nagler (dowels).

Claims (14)

PATENTKRAV

1.

Støtteanordning (10) tilpasset for bruk i en lagersammenstilling (1), hvilken lagersammenstilling inkluderer et hus (2), hvilket hus har en sentral boring (4) og en senterlinje (LH) forløpende igjennom boringen, og et lager (3) med en boring (5) for opptak av en aksel (S) roterbar om en akse (AS), idet støtteanordningen innbefatter:

et generelt ringformet legeme (12) som kan anbringes inne i husets boring og som har:

- en sentral akse (AB),

- indre og ytre overflater (14, 16) forløpende generelt periferisk om den sentrale aksen (AB), hvilken indre overflate definerer en sentral boring (18) konfigurert til å oppta lageret for å bibeholde lageret i husets boring, - minst en første integrert fjærdel (20) forløpende generelt mellom de indre og ytre overflater og med en stivhet med en første verdi (K1), og

- minst en andre integrert fjærdel (22) adskilt periferisk om aksen fra den første integrerte fjærdel, hvilken andre fjærdel forløper generelt mellom de indre og ytre overflater og med en stivhet med en andre verdi (K2), hvilken andre stivhetsverdi er vesentlig større enn den første stivhetsverdien, - idet det ringformede legemet er tilpasset til å være justerbart vinkelposisjonerbart om det ringformede legemets sentrale aksen for å justere en posisjon for akselaksen i forhold til husets senterlinje når akselen og lageret er anordnet inne i det ringformede legemets sentrale boring, - hvor hver av de første og andre integrerte fjærdeler (20, 22) inkluderer en generelt krum utliggerdel (21, 23) forløpende generelt periferisk i forhold til legemets sentrale akse (AB) og er forflyttbar i forhold til legemets sentrale akse i generelt radielle retninger (RI, RO), idet hver utliggerdel har en radiell tykkelse (tR1, tR2),

k a r a k t e r i s e r t v e d at den radielle tykkelse for hver andre fjærutliggerdel er vesentlig større enn den radielle tykkelsen til hver første fjærutliggerdel.

2.

Støtteanordning (10) i henhold til krav 1, hvor det ringformede legemet inkluderer:

- minst to første integrerte fjærdeler (20) som hver har en basisdel (26) og en forlenget sentral del (28) som strekker seg fra basisdelen, idet basisdelene er integrert koplet sammen for å danne en første fjærsammenstilling (30), og de to langstrakte delene strekker seg i motsatte vinkelretninger om legemets sentrale akse (AB); og

- minst to andre integrerte fjærdeler (22) som hver har en basisdel (27), en forlenget sentral del (29) som strekker seg fra basisdelen, idet basisdelene er integrert koplet sammen for å danne en andre fjærsammenstilling (32), hvilke to langstrakte deler strekker seg i motsatte vinkelretninger om legemets sentrale akse (AB).

3.

Støtteanordning (10) i henhold til krav 2, hvor det ringformede legemet (12) inkluderer:

- minst to første fjærsammenstillinger (30), hvilke to første fjærsammenstillinger er adskilt fra hverandre periferisk om legemets sentrale akse med omtrent 180º; og

- minst to andre fjærsammenstillinger (32), hvilke to andre fjærsammenstillinger er adskilt fra hverandre periferisk om legemets sentrale akse med omtrent 180º, idet hver andre fjærsammenstilling er generelt adskilt med omtrent 90º fra hver av de to første fjærsammenst illinger.

4.

Støtteanordning (10) i henhold til krav 1, hvor hver av de første integrerte fjærdelene (20, 22) inkluderer:

- en indre støttedel (24, 25) tilpasset til å være i kontakt med lageret (3);

- en ytre basisdel (26, 27) som er tilpasset til å være i kontakt med huset (2);

og

- en sentral utliggerdel (28, 29) som forløper periferisk om legemets sentrale akse (AB) og har en første ende (28a, 29a) koplet til den indre støttedelen og en andre ende (28b, 29b) koplet til den ytre basisdelen, idet den sentrale utliggerdelen kan avbøyes om den ytre basisdelen slik at den indre støttedelen er generelt radielt forflyttbar i forhold til legemets sentrale akse.

5.

Støtteanordning (10) i henhold til krav 4, hvor:

- hver indre støttedel (24, 25) inkluderer en generelt rektangulær seksjon av det ringformede legemet (12) og har en overflate tilpasset til å være i kontakt med en ytre overflate (3a) for lageret (3);

- hver ytre basisdel (26, 27) inkluderer generelt rektangulær seksjon av det ringformede legemet og har en overflate tilpasset til å være i kontakt med en indre overflate (2a) av huset (2), og

- hver sentrale utliggerdel (28, 29) inkluderer en generelt krum seksjon av det ringformede legemet med en radiell tykkelse (tR1, tR2), hvilken radielle tykkelse til hver andre integrerte fjærdel (22) er vesentlig større enn tykkelsen til hver første integrerte fjærdel (20);

og valgfritt hvor:

- de indre støttedelene (24, 25) til de første og andre integrerte fjærdelene er adskilt periferisk om legemets sentrale aksen (AB) og er konfigurert for å posisjonere lageret (3) i forhold til husets boring; og/eller

- den indre støttedelen til hver første fjær er integrert utformet med den indre støttedelen til en tilstøtende andre fjær;

og

- den ytre basisdelen til hver første integrerte fjærdel er integrert utformet med den indre støttedelen for en tilstøtende andre integrert fjærdel og den ytre basisdelen for hver første integrerte fjærdel er integrert formet med den ytre basisdel til en tilstøtende første integrert fjærdel.

6.

Støtteanordning (10) i henhold til krav 5, hvor:

- en generelt krum, indre koplingsdel (34) forløper mellom den indre støttedel (24) for en første integrert fjærdel (20) og den indre støttedel (24) for en tilstøtende første integrert fjærdel (20) og en annen generelt krum, indre koplingsdel (36) forløper mellom den indre støttedel (25) for en tilstøtende andre integrert fjærdel (22); eller

- en generelt krum forsenkning (35) forløper radielt utover fra legemets indre overflate (14) og mellom den indre støttedel (24) for en tilstøtende første integrert fjærdel (20) og den indre støttedel (24) for en tilstøtende første integrert fjærdel (20) og en annen generelt krum forsenkning (37) forløper radielt utover fra legemets indre overflate (14) og mellom den indre støttedel (25) for en andre integrert fjædel (22) og den indre støttedel (22) for en tilstøtende andre integrert fjærdel (22); og fordelaktig hvor:

- en generelt krum, ytre koplingsdel (38) forløper mellom den ytre basisdel (26) for en første integrert fjærdel (20) og den ytre basisdelen (26) til en tilstøtende andre integrert fjærdel (22), eller en generelt krum forsenkning (42) forløper radielt innover fra legemets ytre overflate (16) og periferisk mellom den ytre basisdel (26) for en første integrert fjærdel (20) og den ytre basisdel (26) til en tilstøtende andre integrert fjærdel.

7.

Støtteanordning i henhold til ethvert av de ovenstående krav, hvor:

- hver av de første og andre integrerte fjærdelene (20, 22) inkluderer en første ende (20a, 22a) som er tilpasset til å danne kontakt med en ytre overflate (3a) for lageret (3) og en andre ende (20b, 22b) som er tilpasset til å danne kontakt med en indre overflate (2a) av huset (2).

8.

Støtteanordning i henhold til krav 1, hvor det ringformede legemet (12) inkluderer:

- to motsatte radielle overflater (15A, 15B);

- minst en første krum slisset åpning (50) og minst en andre krum slisset åpning (52) som hver forløper aksielt mellom de to motsatte radielle overflater og har en sentral radius (R1, R2) om legemets sentrale akse (AB), idet den andre åpningsradien er større enn den første åpningsradien og den andre krumme slissede åpningen er adskilt radielt utover fra den første krumme slissede åpningen slik at en krum, langstrakt del (28) av en første integrert fjærdel er i det minste delvis definert mellom de første og andre krumme, slissede åpninger; og

- minst en tredje krum slisset åpning (54) og minst en fjerde krum slisset åpning (56) som hver forløper aksielt mellom de to motsatte radielle overflater og har en sentral radius (R3, R4) om legemets sentrale akse, hvilken fjerde åpningsradius er større enn den tredje åpningsradien og den fjerde åpningen er adskilt radielt utover fra den tredje åpningen slik at en krum, langstrakt del (29) av en andre integrert fjærdel (22) er i det minste delvis definert mellom de tredje og fjerde åpninger, hvilke tredje og fjerde åpninger er adskilt periferisk fra de første og andre krumme slissede åpninger, idet den første radien er større enn den tredje radien og/eller den fjerde radien er større enn den andre radien, slik at den andre langstrakte fjærdel har en radiell tykkelse (tR2) som er vesentlig større enn en radiell tykkelse (tR1) hos den første langstrakte fjærdel.

9.

Støtteanordning (10) i henhold til krav 8, hvor hvert par med tilstøtende andre og fjerde krumme åpninger (52, 56) er forbundet av en generelt U-formet slisset åpning (62) konfigurert for å tilveiebringe en hengsel (64) mellom de første og andre integrerte fjærdeler (20, 22) delvis definert av de andre og fjerde åpninger, hvilken hengsel er konfigurert for å muliggjøre relativ periferisk bevegelse mellom de tilstøtende første og andre integrerte fjærdeler, og foretrukket idet det ringformede legemet (12) inkluderer minst en generelt radielt slisset åpning (66) forløpende mellom hver U-formede slissede åpning og legemets indre overflate (14), hvilken radielt forløpende åpning er konfigurert for å tillate relativ bevegelse mellom hvert tilstøtende par av første og andre integrerte fjærdeler.

10.

Støtteanordning i henhold til krav 8 eller 9, hvor den fjerde åpningsradien (R4) er generelt lik den andre åpningsradien (R2) og de andre og fjerde åpninger (52, 56) begge er generelt definert av et enkelt par med motvendende periferiske overflater (58a, 58b), idet hver av de motvendende periferiske overflater foretrukket har en sentral, radielt innoverforskjøvet seksjon (62) som forbinder de tilknyttede andre og fjerde åpninger.

11.

Støtteanordning (10) i henhold til ett av kravene 8-10, hvor et polymert materiale eller et gummimateriale er anbragt inne i minst en av de slissede åpninger (50, 52, 54, 56), og/eller hver av de første, andre, tredje og fjerde slissede åpninger har en radiell bredde på mellom ca 0,127 mm og ca 0,762 mm.

12.

Støtteanordning (10) i henhold til ethvert av de ovenstående krav, hvor det ringformede legemet (12) inkluderer minst to separate legemsseksjoner (17, 19) koplet sammen til å danne en generelt sirkulær ring.

13.

Lagersammenstilling (1) for understøttelse av en rotasjonsaksel (S), hvilken aksel er roterbar om en sentral akse (AS), hvilken lagersammenstilling innbefatter:

- et hus (2) med en sentral boring (3) og en senterlinje (LH) forløpende gjennom boringen;

- et lager (3) med en boring (5) for opptak av en del av akselen; og

- en støtteanordning (10) som fremsatt i ethvert av de ovenstående krav, anbrakt i husets boring og rundt lageret;

hvor det ringformede legemet (12) valgfritt er posisjonerbart inne i husets boring for derved å bibeholde vinkelposisjonen for støtteanordningen rundt husets senterlinje.

14. Lagersammenstilling (1) i henhold til krav 13, hvor

- huset (2) har en indre periferisk overflate (2a) forløpende i det minste delvis eksentrisk om husets senterlinje (LH) slik at husets boring (4) er generelt eksentrisk;

- akselen (S) er tilpasset til å utøve en belastningskraft på lageret (3) generelt langs en radiell linje (LF) under anvendelse av lagersammenstillingen; og

- det ringformede legemet (12) er vinkelforflyttbart om legemets sentrale akse (AB) for å posisjonere de første og andre integrerte fjærdeler (20, 22) i forhold til akselen slik at belastningskraften avbøyer i det minste en av de første og andre integrerte fjærdeler i en generelt radiell retning for å posisjonere akselen (S) slik at akselaksen (AS) er generelt kolineær med husets senterlinje;

- hvor akselen foretrukket forflytter seg en større avstand i forhold til huset når belastningskraftlinjen er lokalisert generelt mer proksimalt i forhold til den første integrerte fjærdelen enn den andre integrerte fjærdelen; og hver av de første og andre integrerte fjærdeler har en støttedel (24, 25) i kontakt med lageret slik at vinkelforflytning av det ringformede legemet om husets senterlinje justerer posisjonen til hver fjærstøttedel i forhold til belastningskraftlinjen.